Regionale Geologie der Erde

Transkript

1 Regionale Geologie der Erde Vorlesung WS 2006/07 Do Teil 2 : Archäikum E. Wallbrecher

2 Informationen über das Planetensystem

3 Die neun Planeten des Sonnensystems

4 Größenvergleich der Planeten

5 Meteoriten Chondriten Minerale: Olivin, Pyroxen Chondrulen Chondrit Metamorphose Temperatur H-Chondriten high iron content L-Chondriten low iron content LL-Chondriten low iron, low metal C C C

6 SNC-Meteoriten Die 12 SNC-Meteoriten stammen aus den inneren Planeten, sie werden als Mars-Material angesehen.

7 Das Alter der Erde (der Planeten) Aus: Ozima 1987

8 Rb-Sr-Isochrone der SNC- (Mars)-Meteoriten 4.55 Ga httcp://

9 Das Hadäikum ( Ma) httcp://

10 Das Archäikum ( Ma)

11 Entwicklung der Atmosphäre Prozent der Gase in der Atmosphäre Atmosphäre unbekannt Methan, Ammoniak Wasserdampf Stickstoff Kohlendioxid Sauerstoff Milliarden Jahre

12 Die archäische Kruste 2 verschiedene Krustentypen: 1) hochgradig metamorphe Granulit-Terrane 2) niedrig metamorphe Granit-Grünstein-Gürtel

13 Aus: Condie 1981 archäische Terrane

14 Isua-Gesteine Kalksilikate Isua-Pillow Felsische Gänge im Zentralgneiss Deckenüberschiebung (Tonalit)

15 allgemeine Ausbildung der archäischen hochgradigen Terrane

16 Suprakrustale Gesteine der Granulit- Quarzite Terrane Karbonatschiefer felsische Tuffe Konglomerate Banded Iron Formation (Itabirite)

17 Archäische Terrane in Nordeuropa

18 Profil durch Karelien und Kola Halbinsel umgezeichnet nach

19 Suprakrustale Gesteine auf Kola Konglomerate der Vochelambia- Scherzone, Kola-Halbinsel Itabirite der Kola-Halbinsel

20 Hoch deformierte Gesteine, Kola-Halbinsel Migmatite in der Vochelambia-Scherzone

21 hochduktile Gefüge, Kola-Halbinsel Duktile Scherzone, Vochalambia Falte in der Vochalambia Scherzone Futteral-Falte Kola- Halbinsel

22 Belomoriden

23 Weißmeer-Gneise, Russland Belomoriden-Gneise, Weißmeerküste südlich Kandalakcha

24 Migmatite aus den Belomoriden mit zwei Generationen von Leukosom

25 Westeuropa

26 Hebriden Archäischproterozoische Terrane in Schottland

27 archäische Terrane in Westeuropa Verbreitung des Scourian in Schottland Aus: Windley 1986

28 Lewisian in Schottland rechts: älteste high grade Gesteine links: proterozoisch überprägte Gesteine

29 Typlokalität Scourie in NW-Schottland

30 Gesteine des Scourian Mafite und Ultramafite Pegmatite felsische Gneise

31 Ultramafit Scouriemore

32 Ganggesteine des Scourian Schottland-Exkursion Institut für Geologie & Paläontologie KFU Graz, 2003

33 High-strain und low-strain Zonen im Scourian Gneis Die low strained Bereiche sind Reste eines undeformierten Tonalites. Basische Gänge sind in die Foliation der hochdeformierten Bereiche intrudiert. Umgezeichnet nach Windley, 1986

34 West-Grönland Umgezeichnet nach Windley, 1986

35 Alter der Amitsoq-Gneise

36 Der Fiskanaesset-Komplex (West-Grönland) Grün: Anorthosite Schwarz: Metavulkanite Umgezeichnet nach Windley, 1986

37 Nordamerika

38 Archäische und proterozoische Terrane im Nordatlantik-Schild Aus: Windley, 1986)

39 Die Archäischen Provinzen Nord-Amerikas G.H. Eisbacher: Nordamerika (Geologie der Erde) 176 S. Enke 1988 ISBN Umgezeichnet nach Eisbacher, 1988

40 Geologie der Provinz Ontario

41 Terrane des Superior-Kratons Umgezeichnet nach Eisbacher, 1988

42 Archäische Terrane in Nordamerika Aus: Eisbacher, 1988 Yellow Knife Supergroup Geologische Karte Der Slave-Provinz, Kanada Aus: Condie, 1981

43 Die Yellowknife-Supergroup

44 Modell archäischer Plattentektonik (Slave Provinz)

45 Südafrika

46 Geologische Karte Südafrikas archäische Terrane

47 Archaisches Terran in Südafrika

48 Südafrika Aus: Windley, 1986

49 archäische Sedimente in Südafrika

50 Pillow-Lava der Onverwacht-Gruppe

51 Stromatolithen der Fig Tree Group

52 Botanischer Garten Witwatersrand

53 Limpopo-Orogen als Beispiel eines archäischen Kollisions- Orogens

54 Westafrika

55 Die Kratone Afrikas

56 Westafrika Auflagerung des proterozoischen Taoudeni-Beckens (Sedimente) auf archäischem Basement Dorsale de Réguibat Dorsale de Léo Aus: Dallmeyer, R.D.; Lécorché, J.P. & Dia, O. (1987): Geotraverse Excursion across the Central Mauretanide Orogen

57 Landschaft auf dem Réguibat-Schild

58 Das Taoudeni-Becken

59 Der natürliche Reaktor Oklo (Gabon) Beweis: Kein 235 U, obwohl das Verhältnis 235 U/ 238 U immer konstant ist. Minoru Ozima: Geohistory Global Evolution of the Earth 165 S. Springer 1987 ISBN Aus: Ozima, 1987

60 Australien

61 Geologische Karte von Pilbara- Kraton Australien Yilgarn- Kraton

62 Geologische Karte der Yilgarn-Provinz (West- Australien) Akkretion: Ga Aus: Condie, 1981

63 Der Pilbara-Kraton 20S 20S 116E 120E 116E 120E 124E 124E archäisches archäisches Pilbara Basement Basement archäische Sedimente 3.6 Ga : 1. Tektonischer Zyklus 3.3 Ga : Granitintrusionen 3.25 Ga: Scherzonen 24S 24S Granit-Grünsteingürtel: Warrawoona-Group 28S 28S Yilgarn

64 Profile durch den Pilbara-Komplex

65 Asien

66 Das archäische Dharwar Terran (Indien)

67 Der zusammengesetzte Kraton Cathaysia in China Umgezeichnet nach Goodwin 1996

68 Granit-Grünsteingürtel

69 Granit-Grünstein-Gürtel Afrika Kaapvaal Zimbabwe Liberia Zentralafrika Australien Pilbara Yilgarn Nordamerika Superior Slave Wyoming Südamerika Sao Francisco Asien S-Indien Europa Kola Ukraine

70 Idealisierter Granit-Grünstein-Gürtel Aus: Condie, 1981

71 Die Kola-Halbinsel (Grünstein-G.) Zeichnung: V. Alekseev

72 Granit-Grünstein-Gürtel in Europa Kola-Halbinsel Ukraine Aus: Condie, 1981

73 Archäische ozeanische Gesteine Pillow-Laven bei Nikel (Kola-Halbinsel, Russland)

74 Nordamerika

75 Grünstein- Gürtel in Manitoba (Kanada)

76 Abitibi-Grünstein- Gürtel Superior Provinz Umgezeichnet nach Eisbacher, 1988 Umgezeichnet nach Windley 1986

77 Pillow-Laven im Eli-Grünsteingürtel (Minnesota, USA)

78 Südafrika

79 Granit-Grünstein-Gürtel in Simbabwe Umgezeichnet nach Windley, 1986

80 Verteilung wichtiger Goldbergbaue in Beziehung auf die Stratigraphie der Grünstein-Gürtel in Simbabwe Sebakwian Umgezeichnet nach Windley, 1986

81 Der Baberton-Granit-Grünsteingürtel Aus: Windley, 1986

82 Baberton: Pillow-Lava in Komatiiten

83 Baberton: Banded Iron Formation

84 Zentralafrika

85 Verteilung der Grünstein-Gürtel in Zentralafrika Aus: Condie, 1981

86 Gemeinsamkeiten der Granit-Grünsteingürtel

87 Hypothetische stratigraphische Abfolge in einem archäischen Granit-Grünstein- Gürtel Komatiite: Nach dem Komati-Fluß in in den Barberton-Mountains (Hoher Mg-Gehalt) Spinnifex-Textur Aus: Windley, 1986

88 Komatiite aus dem Yilgarn Kraton, Australien Spinnifex-Texturen (Mondgestein)

89 Schmelztemperaturen von Komatiiten

90 Vererzungen in Grünstein-Gürteln Gold: 1) 1) am Kontakt felsisch mafisch 2) 2) Exhalation in in Sedimenten 3) 3) basische Magmatite 4) 4) alkaline Intrusionen Eisen: Banded Iron Formation 1) 1) Oxide 2) 2) Karbonate 3) 3) Silikate 4) 4) Sulfide Umgezeichnet nach Windley 1986

91 Wichtigste Erze der Granit-Grünstein-Gürtel Ultramafite Mafisch Chromit felsische Vulkanite Nickel Gold Asbest Silber Magnesit Kupfer Talk Zink Granite Lithium Tantal Beryllium Sedimente Zinn Eisen Molybdän Mangan Wismut Baryt

92 Entstehung

93 Ältere Modelle zur Entstehung der Granit-Grünstein-Gürtel Einsinken in instabile Kruste Kontinentaler Graben Aus Windley 1986

94 Entstehung eines Granit-Grünstein- Gürtels aus einem Randbecken Aus: Ozeane und Kontinente (Spektrum der Wissenschaft)

95 Plattentektonische Modelle zur Entstehung Der Granit-Grünstein-Gürtel Aus: Windley 1986

96 Erklärung eines Greenstone-Gürtels durch Ozeanboden-Spreizung und Obduktion Aus: M. de Wit et al., 1992

97 Zusammenfassung der Alter verschiedener Granit-Grünstein-Provinzen Umgezeichnet nach Windley 1986

98 Typische archäische Gesteine

99 Sedimentation Sedimentationsmilieu: Epikontinentale Plattformen Schelf Flachwasser Keine Turbidite d.h. stabile tektonische Verhältnisse

100 : Alter archäischer Terrane Australien: Yilgarn: Tonalite 3.35 Ga Grünsteine Pilbara: Karbonate Pillows 2.95 Kalkalkaline Tholeiite Komatiite Indien: Dharwar Supergroup Amerika: Superior, Slave Provinz klastische Sedimente km felsische Pyroklastika Tholeiite

101 Gemeinsamkeiten archäischer Terrane Nach Windley, 1986